[发明专利]一种带有片上有源Balun的差分CMOS多模低噪声放大器

权利要求书

1.一种带有片上有源Balun的CMOS多模低噪声放大器，其特征在于，由下述六部分组成：

匹配级，用以接收输入信号；

放大级，连接于所述匹配级与输出端之间，用以放大所述匹配级的输出信号；

负载级，连接于电源与所述输出端之间，用以输出放大信号；

反馈级，连接于所述匹配级与所述输出端之间，该反馈级依据所述放大级输出的放大信号产生一反馈信号，并将所述反馈信号反馈至所述匹配级；

单端电路补偿级，有一提供与单端电路等幅反相信号，抵消片外非理想因素对电路稳定性的影响；

Balun输出级，连接于放大级的输出端，分别由共源极放大器和源跟随器组成差分输出放大级。

2.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述匹配级为一2阶LC带通滤波网络，由接信号输入端的芯片封装键合线的等效电感与接地的ESD PAD等效电容构成匹配级输入，并与芯片内第一隔直电容、栅极电感L1，及所述放大级等效输入电容顺次连接。

3.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述放大级包含：

以共栅共漏相连接的PMOS管（M₂ ）与第一NMOS管 （M₁）， 其栅极均与所述匹配级的所述反馈回路反馈电阻RF相连，其中所述第一NMOS管（M₁）源极接地，所述PMOS管（M₂）源极接1.2V电源； 

放大级还包含第二NMOS管（M₃），其源极和所述PMOS管（M₂）与第一NMOS管（M₁）的漏极相连接，作为共栅极电流跟随器，其栅极与偏置直流电压相连接并通过电容交流接地，其漏极与所述输出端相连。 

4.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述反馈级饱含：第三NMOS管（M₄），其栅极与所述输出端V_out相连，漏极接电源，源极通过第四NMOS管（M₅）形成的电流源接地；反馈电阻RF通过隔直电容与第三NMOS管（M₄）相连，另一端与输入第一NMOS管（M₁）和PMOS管（M₂）相连，电感L2接于第三NMOS管（M₄）的漏极和电源之间。

5.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述负载级，只使用一个负载电阻RD1，所述负载电阻的一端接电源，另一端接所述输出端，并与所述第二NMOS管（M₃）的漏极相连。

6.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，在单端放大器后，连接单端电路补偿级，组成该补偿级的电感L₃由连接于第二NMOS管（M₃）漏极和第五NMOS管（M₆）之间，第五NMOS管（M₆）漏极连接电感L4和负载电阻R_D2，负载电阻R_D2另一端接电源。

7.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，由前述匹配级、放大级、反馈级、负载级组成单端第一级LNA，有单端电路补偿级构成LNA第二级，由Balun输出级组成第三级LNA，将经过前述放大级的单端信号转换成差分信号。

8.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述Balun输出级，采用共源极和源跟随器组成差分输出，由第六NMOS管（M₇）和电阻R_D3组成共源级放大器，第七、第八NMOS管（M₈、M₉）组成源跟随器，在不影响前述第一级放大器性能的同时实现单端输入差分输出。